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题目
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(1)①在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某同学采用如图甲所示的装置的实验方案,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为在实验中应该采取的两项必要措施是:

魔方格

a.______;b.______.
②如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T.距离如图乙.则打C点时小车的速度表达式为(用题中所给物理量表示)______;要验证合外力的功与动能变化间的关系,除位移、速度外,还要测出的物理量有______.
(2)用同样的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验.以下是一实验小组所获取的部分实验数据,根据表格中数据,在图中取合适的坐标系,作出图象.

魔方格

表格:小车受力相同(均取砂桶质量m=50g).
答案
核心考点
试题【(1)①在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某同学采用如图甲所示的装置的实验方案,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你】;主要考察你对力的合成与分解等知识点的理解。[详细]
举一反三
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次数小车质量M/g加速度a/m•s-2
1
M
/kg-1
12001.915.00
22501.714.00
33001.503.33
43501.362.86
54001.122.50
64501.002.22
75000.902.00
(1)①小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力,想用钩码的重力表示小车受到的合外力,首先需要平衡摩擦力;
其次:设小车质量M,钩码质量m,整体的加速度为a,绳上的拉力为F,则:对小车有:F=Ma;对钩码有:mg-F=ma,即:mg=(M+m)a;
如果用钩码的重力表示小车受到的合外力,则要求:Ma=(M+m)a,必须要满足钩码的质量远小于小车的总质量,这样两者才能近似相等.
②C是BD的中间时刻,所以C点的速度就等于BD过程中的平均速度:
即:vC=
xBD
tBD
=
△x2+△x3
2T

验证合外力的功与动能变化间的关系只需验证:mgx=
1
2
Mv2,所以需要测量的物理量有:钩码的重力和小车的总质量.
(2)图象如图所示:

魔方格

由图象可知,随着
1
M
的增大,小车质量逐渐减小,不再满足小车质量远大于沙和砂桶的总质量,因此图象出现了偏折.
即原因是不再满足小车质量远大于沙和砂桶的总质量.
故答案为:(1)①a.平衡摩擦力
b.钩码的重力远小于小车的总重力
△x2+△x3
2T
,钩码的重力和小车的总质量
(2)图象如图,
不再满足小车质量远大于沙和砂桶的总质量
在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中:
(1)某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装如图1所示.
请指出该装置中的错误或不妥之处:①______;②______.
(2)改正实验装置后,该同学顺利地完成了实验.图2是某次实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据求出小车的加速度a=______m/s2(保留3位有效数字)

魔方格
用如图1所示的实验装置来进行“探究加速度与力的关系”研究,细线跨过定滑轮连接小车和重物,小车在细线的拉力作用下自左向右运动.将光电门1、2分别固定在木板上B、C两点,用它们可以准确地记录遮光条通过光电门的时间.
魔方格

(1)未悬挂重物时,利用现有条件怎样操作并判定小车与木板间的摩擦力已经得到平衡?______;
(2)撤去光电门1,保持小车质量M不变,不断改变重物的质量m,每次让小车都从同一位置A点由静止释放,得到小车遮光条通过光电门2的时间t;记录数据.利用测量数据描点作图,横轴用重物质量m,若要得到一条过坐标原点的倾斜直线,则纵轴应用______(选填“t”、“t-1”、“t2”或“t-2”)表示,若得到的确为一直线,则由图线得出结论______;
(3)在实验操作正确的前提下,实验中测得多组数据,并按照第 (2)问中的坐标系描点作图,发现直线在末端发生弯曲,则此结果对应于图中的图______(选填“甲”或“乙”).
某实验小组通过研究发现,采用如图所示的装置可以得到小车和小桶的质量.步骤如下:
(1)取一盒总质量为m^=0.2kg的砝码,放置在小车上,不挂小桶,调节斜木板倾角,使小车能匀速下滑;
(2)挂上小桶,使小车无初速度下滑,用打点计时器打出纸带,并根据纸带计算出加速度;
(3)从小车上取质量为mx的砝码放到小桶中,重复步骤(2),测出对应的加速度;
(4)改变mx的大小,重复步骤(3),得到多组mx及a数据,作出a-mx,图线;
(5)若求得图线的斜率k=25m/(kg•s2),截距b=0.5m/s2,取重力加速度g=10m/s2,则可知小桶的质量m1=______kg,小车的质量m^=______kg.魔方格
某同学用如图所示装置“研究物体的加速度与外力关系”,他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处,调节气垫导轨水平后,用重力为F的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,每次滑块从同一位置A由静止释放,测出遮光条通过光电门的时间t.改变钩码个数,重复上述实验.记录的数据及相关计算如下表.
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实验次数12345
F/N0.490.981.471.962.45
t/(ms)40.428.623.320.218.1
t2/(ms)21632.2818.0542.9408.0327.6
υ26.112.218.424.530.6
在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时,我们用实验研究了小车(如图1)“在质量一定的情况下,加速度和作用力的关系”;又研究了“在作用力一定的情况下,加速度和质量之间的关系”.

魔方格

(1)这种研究物理问题的科学方法是______
A.建立理想模型的方法    B.控制变量法    C.等效替代法    D.类比法
(2)研究作用力一定时加速度与质量成反比的结论时,下列说法中正确的是______
A.平衡摩擦力时,应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车质量时,都要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源
D.在小车中增减砝码,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量
(3)实验中得到一条纸带,如图2所示,从比较清晰的点起,每5个计时点取一个计数点,分别标明0、l、2、3、4…,量得0与 1两点间距离x1=30mm,1与2两点间距离x2=36mm,2与3两点间距离x3=42mm,3与4两点间的距离x4=48mm,则小车在打计数点2时的瞬时速度为______ m/s,小车的加速度计算表达式为______.
(4)该同学通过数据的处理作出了a-F图象,如图3所示,则图中的不过原点的原因是______.